基于隊決策的作戰指揮方式運用效能評估方法探析?

邢 晨 張建立 劉仲亮（陸軍軍官學院研究生管理大隊合肥230031）

基于隊決策的作戰指揮方式運用效能評估方法探析?

邢 晨 張建立 劉仲亮
（陸軍軍官學院研究生管理大隊合肥230031）

論文對定量評估作戰指揮方式方法的優缺點進行歸納，選擇運用隊決策理論對不同作戰指揮方式運用效能進行評估，給出了評估模型和運用實例，該方法對提高作戰指揮方式運用效能有一定的幫助。

隊決策；作戰指揮方式；效能評估

Class Num ber TP391

1 引言

研究作戰指揮方式的運用效能評估問題，能為指揮員正確選用和有效運用作戰指揮方式提供幫助。在信息化條件下，作戰指揮方式的選擇和運用正確與否，將直接關系到作戰指揮的效能，進而影響整個作戰行動［1］。當前作戰指揮指揮方式既有集中、分散指揮，同時也有基于指揮信息系統的新型作戰指揮方式。在選擇這些作戰指揮方式時，不僅要從定性角度考慮作戰態勢影響、指揮手段限制等。還應以指揮效能這一根本目標為核心研究定量的作戰指揮方式運用評估方法，以此為打贏信息化條件下的體系作戰提供幫助。

2 當前作戰指揮方式效能定量評估方法

為了使指揮員更加直觀、客觀的評估作戰指揮方式，研究者對作戰指揮方式運用的定量評估方法進行了大量研究，提出了如德爾菲法、層次分析法、黃金分割均值法等方法，這些方法從本質上都以作戰效能作為根本評價準繩，對定量研究作戰指揮問題提供了思路。

2.1 德爾菲法

德爾菲法是一種“背靠背”的專家集體評估預測法，其基本思想是通過有控制的反饋，多次開啟專家思路，并真正無所顧忌地暢所欲言，使集中起來的專家意見科學可靠，其大致過程是首先將評估的內容歸納為內涵十分明確、毫不含糊的問題，規定統一的評比準則和方法，制定統一的咨詢表；接著選定熟悉敵我情況，有較豐富經驗和較高理論水平的指揮員、參謀人員或軍事教官若干人，背靠背地征詢意見。對參加咨詢的人員姓名需嚴格保密。評估時要注意評估人員的履蓋面，既要有作戰指揮員、參謀人員，又要有通曉不同專業分隊的指揮員。參加咨詢人員的意見反饋后，對每個問題進行定量統計歸納，然后用統計方法集中評估者的意見，從而產生初步評估結論。在綜合意見時，應特別注意不要漏掉有真知卓見的少數意見。第一輪咨詢表收回總結后，經過組織者的統計、分類，再將統計歸納的結果反饋給各評估參加者，結合他人的意見，再次發表新見解。第二輪征詢后，再進行統計歸納，再反饋給參加者，一般經過三至四輪反復，就可以取得比較集中一致的意見［2］。可以看出該方法感性判斷的方面還較為明顯，同時方法較為復雜，在激烈作戰的過程不利于發揮作用。

2.2 層次分析法

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是20紀70年代由美國運籌學家T·L·Saaty提出的，是一種定性和定量相結合的、系統化的、層次化的分析方法。它的基本思想是首先將總的目標分解為多個影響因素，根據因素間的相對重要性進行排序，分得不同的權重。方案層將各因素權重進行綜合，給出方案中子項相對重要性的定量表示方式，判斷方案優劣。AHP可以模仿人的決策思維特征，特別適用于處理多目標、多層次的復雜大系統問題和難于完全用定量方法來分析與決策的社會系統工程的復雜問題。而在實際運用中，尤其層次分析法需要計算機輔助定量分析，可以達到的精度高但建立模型復雜、計算工作量大，并不適合在作戰中進行實時輔助決策［3］。

2.3 黃金分割均值法

黃金分割均值法（Mean Golden Sectionmethod，MGS），就是在運用平均值法為每一父輩下同一子輩指標賦予平均值的基礎上，將各個層次的指標按照其對上層父輩貢獻進行指標重要性排序，針對每個指標的重要性乘以相應的加權黃金系數，即為該指標權重系數。MGS的流程是首先針對某一子項對上層父輩能力的貢獻，確定待評項的序列，在同類型已知條件下的評價指標進行重要性排序，然后計算指標項權值系數；之后對每個指標的重要性乘以相應的加權黃金系數得到指標的效能值。該方法建模較為簡單，但由于模型考慮角度較為理論，計算精度不夠高，對現實指導作戰的意義也不夠［4］。

3 隊決策相關理論

由上文可知無論德爾菲法、層次分析法還是黃金分割均值法都存在一定不足，例如德爾菲法定性因素還較多，層次分析法建模較為復雜計算量大不適合于評估運用等。為了更快速有效的評估作戰指揮方式的效能問題，本節引入隊決策的相關理論。隊是全體成員中有一個共同目標的一種組織。在隊中，每個成員依賴各不相同而又相關的信息，控制不同的行動或決策變量，但所有成員每個成員有不同的信息，但它們有一個共同的目標函數，每個成員在不同時刻控制不同而又相關的信息控制不同的行動或決策變量，稱為隊決策［5］，有關它的理論稱為隊策論，隊決策一般模型如下［6~9］：

1）自然狀態

一組隨機變量矢量a=[a1，…，am]，其分布函數為P(a)。隨機變量代表問題的所有不確定性，它們可能是測量噪聲、隨機擾動或問題的不確定的初始條件等等，這些信息又被稱為先驗信息，a向量被稱之為“自然策略”或“自然狀態”，其中m是系統狀態的維數。

2）觀測信息函數集合

一組觀察量Z=[Z1，…，Zn]，它是a的函數Zi=Zi(a1，…，ai)，i=1，…，n，式中i是決策員的標號。一般zi是個矢量，它是第i個決策者有效觀察量和信息。集合Zi(i=1，2，3…)稱之為問題的信息結構。

3）決策變量集合

一組決策變量U=[U1，…，Un]，其中Ui是第i個決策者的決策，設它是一個標量，這樣的假設不是一般性。假設第i個決策者都是基于它的觀察Zi而做出決策Ui；變量a，z，u假設在適當的空間A，Z，U中取值。

4）策略集合

第i個決策者的策略決策規則，控制律是一個映射ViZi?Ui，它是在觀察環境下取哪一個決策的可能計劃，可以記為ui=V(zi)，其中"i，"i要從某些允許函數Γi中選擇。

5）損失函數

損失函數用來評價各種決策后果所造成的損失，它是一個映射L：A′U?R，即：損失=L(u，a)= L(u1，…，un，a1，…，am)=Lú(z1)，…ún(zn)，a1，…，an。由此隊決策問題可以描述成如式（1）的最優化問題：

4 基于隊決策的作戰指揮方式運用效能評估建模

在整個作戰實施過程中，指揮中心與各作戰單位間密切協同，共同抗擊敵襲，這屬于典型的隊決策問題。其中：各作戰單位對應決策者；作戰攻擊目標對應決策量；指揮節點搜索到的作戰目標對應觀察量；目標分配對應著決策規則。很明顯作戰指揮決策的核心問題就是決策規則，也就是目標分配問題。

4.1 問題抽象

將作戰指揮方式問題抽象為隊決策問題，如表1所示，假設n個作戰單位對應n個決策者，m個空襲目標，于是每個作戰單位選擇攻擊目標即是決策者的決策，決策規則取決于指揮方式，同時觀察量在一定程度上也取決于指揮方式。這里決策的目標就是毀傷敵軍目標，完成作戰任務。假設威脅判斷函數W（主要和目標種類、目標速度、距保衛目標距離等參數相關）；攻擊適宜度函數為Y（主要和目標的類型、毀傷能力、行進速度等參數相關）［10-12］。

表1 觀察量、決策量以及決策規則表

4.2 集中作戰指揮方式

集中作戰指揮方式的決策規則由指揮中心確定，對所有m個攻擊目標進行威脅排序P(w1，w2，…，wn)，由此求得攻擊目標的威脅序列{K1，K2，…，Kn}；針對所有攻擊目標分別計算n個作戰單位攻擊第m個敵軍目標的適宜度，得到攔截適宜度矩陣如式（2）所示：

其中yij表示第i個作戰單位攻擊第j個敵軍目標的適宜度；針對威脅序列按照威脅由大到小依次將敵軍目標分配給最適應的作戰單位(x，ki)，其中l表示第i個作i戰單位尚未分配目標，由此得到目標分配的決策方案。這屬于特殊的隊決策問題，具有以下特點：一是指揮組織中的決策主要由指揮中心來指定決策規則和實施決策；二是每一個作戰單元的指揮功能只能完全弱化，僅成為純粹的決策執行者；三是指揮中心統一協調組織各指揮節點并嚴格控制，保證作戰單位在統一的作戰意圖下聯合作戰。

4.3 分散作戰指揮方式

分散作戰指揮方式的決策規則由各自作戰單元確定，各作戰單元分別對空襲目標進行威脅判斷排序P(w1，w2，…，wn)，攔截威脅最大的空襲目標。這屬于典型的隊決策問題，具有以下特點：一是各指揮節點分別對作戰態勢進行判斷，作出決策；二是決策規則的制訂不是從整個組織的角度考慮問題，決策規則不能發揮組織的整體效能。

4.4 適應作戰指揮方式

自適應作戰指揮方式每一個指揮節點遂行一部分指揮中心功能，對所有敵軍目標進行威脅判斷排序，然后各根據確定的決策規則自動推理參與聯合作戰的所有作戰單位下一步可能采取的決策，從而確定本作戰單位將采取的決策。也就是說每一個作戰單元也能真正履行決策者的職能，并且每個決策者采用相同的決策推理規則預計所有作戰單位的決策，其決策分配規則也是作戰單位(x，ki)，其中：其推理的依據是從整體出發的統一的決策規則以及各作戰單位的戰術性能參數、作戰部署情況等數據。這樣既可以方便實現各種復雜情況下各作戰單位的聯合作戰又提高了整個指揮系統的抗打擊能力。

5 實例分析

假設某作戰單位，有4個火力單元｛a，b，c，d｝準備迎擊敵軍，已知各作戰單位的毀傷效率pk=0.8，各作戰單位的指揮有效率｛plA，plb，plc，pld｝=｛0.7，0.6，0.5，0.7｝，對敵軍｛A，B，C，D｝展開攻擊，而敵軍的威脅度分別為｛wa，wb，wc，wd｝=｛0.9，0.6，0.3，0.5｝，威脅序列為｛A，B，D，C｝，火力單元｛a，b，c，d｝經計算得到攔截適宜矩陣：

1）集中作戰指揮方式

依據攔截適宜矩陣排序可以得到4個單位的決策命令；對于空襲目標A，由上節模型可知

所以將決策火力單元B抗擊目標a。

同理

2）分散作戰指揮方式

各作戰單元分別對目標進行威脅度分析，根據自身情況，優先攻擊對其威脅最大，最適宜攔截的目標。例如對于作戰單元a：max（0.93，0.92，0.80，0.78）=0.93，即作戰單元a攻擊目標A，同理可得作戰單元b，c，d的作戰目標分別為A，D，C，所以[UA，UB，UC，UD]=[a，a，d，c]

作戰指揮方式效能為

3）自適應作戰指揮方式

自適應作戰指揮方式與集中作戰指揮方式的決策結果相同，即：

6 結語

一是集中式作戰指揮方式決策合理，但指揮有效率較低。由實例計算不難看出集中式作戰指揮方式綜合敵情，著眼全局最優進行決策，因此決策方案較為合理。但由于集中指揮方式，每次發出指令都需要造成一定的信息損耗，即使指揮中心一直在指揮效率最高的指揮節點，仍要承受一定的信息損耗。

二是分散式作戰指揮方式需要承載決策不合理及指揮效率低的雙重不足。分散作戰指揮方式是以作戰單位最優即局部最優進行決策，如實例計算中火力單元a與b都認為自己更適合對目標A展開進攻，對目標B的進攻就必須延后，因此決策方案不夠合理，指揮效能有所下降。同時由于每個作戰單元都將進行決策，各個作戰單元都必須相應承受自身的指揮信息損耗，指揮的效率也有所下降。

三是自適應作戰指揮方式決策合理同時提高了指揮效率。自適應作戰指揮方式也是從全局最優的角度考慮決策問題，因此決策方案最為合理。同時由于在指揮流程中，指揮中心是以完成最有效指揮為目標進行游動，每次指揮效率都是最有效的，因此使整體的指揮效能取得了有效的提高。

［1］孫儒凌等.作戰指揮基礎概論［M］.北京：國防大學出版社，2011：42.

［2］謝永亮，單兆春，郭棟，劉爽.防空群指揮能力評估指數模型研究［J］.戰術導彈控制技術，2007,01：149-151.

［3］李亞偉.基于AHP法的防空兵作戰指揮能力評估［J］.四川兵工學報，2011（02），34-37.

［4］郁粉華，于武明，李曉光.自適應黃金分割法在能力評估算法中的運用研究［J］.軍事運籌與系統工程，2009（04）：68-69.

［5］現代應用數學手冊編委會.現代應用手冊—運籌學與最優化理論卷［M］.北京：清華大學出版社，1997.

［6］Piotr J G，Edmund H D.Rational Coordination in Multi-Agent Environments［J］.Autonomous Agents and Multi-Agent Systems，2000（1）：78-82.

［7］Sanguk Noh，Piotr JG.Towards Flexible Multi-AgentDeci?sion-Making under Time Pressure［C］//16th International Joint Conference on Artificial Intlligence，Sweden Stock?holm，1999：132-138.

［8］Sanguk N，Piotr JG.Coordination and Belief Update in a Distributed Anti-Air Environment［C］//31st Hawaii Inter?national Conference on System Sciences，Los Alamitos，1998：76-90.

［9］Piotr J G，Edmund H D.Rational Communication in Multi-Agent Environments［J］.Autonomous Agents and Multi-AgentSystems，2000（1）：83-89.

［10］Anand M etal.A Distributed Real-Time Air Defense Sys?tem［C］//JointWorkshop on Parallel and Distributed Re?al-Time Systems，Geneva，1997：43-49.

［11］馬平，付相春，王繼永.基于隊策論的不同指揮方式下防空體系效能分析［J］.艦船電子工程，2009（07）：60-63.

［12］龍光正，王鳳山.防空作戰指揮隊決策建模［J］.火力與指揮控制，2004（04）：20-22.

Effectiveness Analysisof OperationsCommand Pattern Based on Team Decision Theory

X ING Chen ZHANG Jian li LIU Zhongliang
（Postgraduate Management Team，Army Officer Academy，Hefei 230031）

The adventage and disadvantage of effecttiveeness analysis on operations command pattern based on data are con?cluded.Team decision theory is chosen to effecttiveenessanalysison operations command pattern.Themodeland a case study are giv?en based on team decision theory.Thismethod hasvalue in improvingefficiency ofoperations command pattern.

team decision，operations command pattern，effectivenessanalysis

TP391

10.3969/j.issn.1672-9730.2017.05.023

2016年11月21日，

2016年12月21日

全軍軍事類研究生課題《信息化條件下指揮方式變革問題研究》（編號：2013JY251）資助。

邢晨，男，博士研究生，研究方向：作戰指揮學基礎理論。張建立，男，博士研究生，講師，研究方向：指揮信息系統。劉仲亮，男，碩士研究生，研究方向：作戰指揮學基礎理論。